拉曼恰产区马尔贝克红葡萄酒的香气特征：化学与感官表征

拉曼恰产区马尔贝克红葡萄酒的香气特征：化学与感官表征

期刊：Food Research International（8.0）

发表日期：2017年10月

本研究通过化学分析与感官评价相结合的方法，对连续四个年份的西班牙拉曼恰产区马尔贝克（Malbec）红葡萄酒进行香气特征鉴定。采用固相萃取（SPE）与气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术分离并分析游离挥发性化合物，通过定量描述性感官分析（QDA）表征感官香气特征。结果显示，四个年份的葡萄酒中共鉴定并定量出79种游离挥发性化合物。研究将这些香气化合物划分为七类香气系列，并计算其气味活性值（Odour activity values），以明确对葡萄酒香气起关键作用的影响化合物。该产区马尔贝克红葡萄酒的感官香气特征主要表现为：红果味、清新感、李子干味、甘草味、丁香味、焦糖味、皮革味、烟草味及咖啡味。本研究首次完整揭示了拉曼恰产区马尔贝克红葡萄酒的香气特征，表明该产区的马尔贝克葡萄酒可作为该地区传统葡萄品种葡萄酒的优质替代选择。

葡萄酒的香气是一类复杂的挥发性化合物平衡体系，其来源包括三方面：葡萄本身含有的品种香气与发酵前香气、葡萄酒发酵过程中产生的次级发酵香气，以及陈酿过程中形成的后发酵香气。此外，香气是决定葡萄酒品质、价格的核心属性之一，也是影响消费者选择的关键因素。目前已在葡萄酒中鉴定出超过1000种香气化合物，这些化合物极性、挥发性及气味影响力各异，浓度范围跨度极大。葡萄酒的香气既来源于游离挥发性香气物质，也来源于非挥发性、无气味的前体物质，这类前体物质（如单糖苷或二糖苷）在特定条件下可转化为香气物质，且是芳香型葡萄品种中香气的主要存在形式。

已知同一葡萄品种在不同葡萄园种植时，其香气化合物组成会存在差异。葡萄酒中的“风土（Terroir）”概念虽难以精准定义，但本质上是特定产区的地理、地质和气候条件赋予葡萄酒的独特属性。西班牙中部的卡斯蒂利亚-拉曼恰（Castilla-LaMancha）产区，马尔贝克葡萄仅在小范围区域种植，该产区夏季炎热、冬季寒冷且降雨量有限，这些气候特征均可能对葡萄酒的香气组成产生影响。

马尔贝克是全球公认的优质葡萄品种，其葡萄酒在阿根廷和加利福尼亚产区备受推崇。然而，目前针对该品种葡萄酒香气特征的深入研究仍较为匮乏。对特定葡萄品种葡萄酒的特征鉴定，需要明确其挥发性与非挥发性香气成分的组成，以及这些成分对葡萄酒感官香气特征的贡献。截至目前，尚未有关于拉曼恰产区马尔贝克葡萄酒香气特征的相关报道。

2.1.葡萄酒样品

马尔贝克葡萄样品在四个连续的酿酒年份（2013–2016年）期间，于最佳成熟阶段从西班牙中南部拉曼查地区的一个葡萄园采摘。酿造葡萄酒时采用了标准的酿酒流程，包括果皮接触直至酒精发酵结束。每个年份样品均做两次平行发酵与检测。

2.2.通过HS-SPME方法提取挥发物

2.3.使用GC/FPD分析挥发性硫化合物

2.4.硫化合物的定量

2.5.统计分析

3.1.葡萄汁与葡萄酒的基本成分

马尔贝克葡萄汁与葡萄酒的基本成分如表1所示。2014和2015年份葡萄的白利糖度（分别为22.0°Brix、23.5°Brix）显著高于2013（20.2°Brix）和2016年份（20.8°Brix），成熟度更优；对应葡萄汁总酸更低（2015年为4.45 g/L，其余年份5.61-6.37 g/L），葡萄酒酒精度均在13.5%-14.2%（v/v）之间，所有理化指标符合相关标准。

3.2.挥发性香气化合物

连续四个年份的马尔贝克红葡萄酒中，共鉴定并定量出79种挥发性香气化合物（见表2）。

（1）C₆化合物

马尔贝克葡萄酒中C₆醇类化合物含量较高，其中1-己醇是含量最丰富的C₆醇。由于2014年和2015年葡萄成熟度略高，这两个年份葡萄酒中的C6化合物含量最低。C₆化合物与青草味、草本味相关，但本研究中所有葡萄酒的C₆化合物浓度均低于气味阈值。反式-3-己烯-1-醇与顺式-3-己烯-1-醇的含量比可作为欧亚种葡萄（V.vinifera）的品种特征。在本研究中，四个年份的所有马尔贝克葡萄酒中，顺式-3-己烯-1-醇含量均高于反式-3-己烯-1-醇。

（2）萜烯类与C₁₃-降异戊二烯类化合物

在萜烯类与C₁₃-降异戊二烯类化合物的总浓度方面，2014年年份葡萄酒含量最高，2015年年份次之。在所有研究葡萄酒中，吐叶醇（Vomifoliol）是含量最高的C₁₃-降异戊二烯类化合物。萜烯类化合物与花香、柑橘香相关，其中橙花醇（Nerol）和反式-吡喃型芳樟醇氧化物（trans-linalool oxide pyran）是含量最高的萜烯类化合物。马尔贝克葡萄酒中萜烯类化合物的品种特征可通过以下比例概括：芳樟醇呋喃型氧化物与吡喃型氧化物的反式/顺式异构体比例通常大于1，芳樟醇/香叶醇比例通常小于1。

（3）苯系化合物

苯系化合物是马尔贝克葡萄酒品种香气的关键类别，包括挥发性酚类、芳香醇类和醛类。部分挥发性酚类化合物是莽草酸途径衍生物，与品种香气相关，并带有愉悦的花香、茶香和桉树香气。苯甲醛（Benzaldehyde）和苯甲醇（Benzyl alcohol）的浓度在所有葡萄酒中均未超过其嗅觉阈值（分别为350 μg/L和10,000 μg/L），但这些化合物可能与果香、花香产生协同作用，共同影响葡萄酒香气。葡萄酒中丁香酚（Eugenol）的检出与焦糖味、辛辣味（尤其丁香味）相关，但本研究中其浓度均未超过嗅觉阈值（6 μg/L）。连续四个年份的马尔贝克红葡萄酒中均鉴定出愈创木酚（Guaiacol）和4-乙烯基愈创木酚（4-vinylguaiacol）。本研究中，挥发性酚类化合物未达到产生不良气味的浓度水平。

（4）乙醛

乙醛（Acetaldehyde）主要通过酵母代谢生成，与果香、坚果味或干果味相关。从表3结果可以看出，各研究年份葡萄酒中的乙醛含量无显著差异。

（5）酸类化合物

马尔贝克葡萄酒的挥发性组分中共鉴定出10种酸类化合物，其中己酸（Hexanoic acid）、辛酸（octanoic acid）、丁酸（butyric acid）和异丁酸（isobutyric acid）浓度最高。这类酸在浓度超过20 mg/L时会产生不良气味，但本研究中其浓度（3.6 mg/L-4.2 mg/L）均低于该数值，反而通过增加香气复杂度对葡萄酒品质产生积极贡献。

（6）酯类化合物

酯类是马尔贝克葡萄酒中含量第二丰富的挥发性化合物类别，本研究中酯类化合物的平均总浓度为6387 μg/L，乙酸乙酯（ethylacetate）、琥珀酸单乙酯（ethylmonosuccinate）、乙酸异戊酯（isoamylacetate）和乳酸乙酯（ethyllactate）浓度最高（表2）。

（7）醇类化合物

高级醇类与辛辣味、焦糖味和果香相关，是酵母代谢的次级产物。从表2结果可见，醇类是所评估马尔贝克葡萄酒中含量最高的挥发性化合物类别，，仅部分已鉴定醇类的浓度达到气味阈值，包括3-甲基-1-丁醇（3-methyl-1-butanol）、异丁醇（isobutanol）和2-苯乙醇（2-phenylethanol）。

3.3.气味活性值与香气系列

表3列出了从文献中获取的马尔贝克葡萄酒挥发性化合物的气味描述、气味阈值及香气系列。表4列出了29种OAV≥0.1的香气化合物的气味活性值。马尔贝克红葡萄酒中，乙酸异戊酯（isoamylacetate）、辛酸乙酯（ethyloctanoate）、己酸乙酯（ethylhexanoate）、乙醛（acetaldehyde）、3-甲基-1-丁醇（3-methyl-1-butanol）、乙酸乙酯（ethylacetate）、己酸（hexanoicacid）、丁酸乙酯（ethylbutyrate）、愈创木酚（guaiacol）、丁酸（butyricacid）、辛酸（octanoicacid）和2-苯乙醇（2-phenylethanol）的气味活性值最高，这些化合物可能对葡萄酒气味产生积极贡献。从理论上讲，其余化合物（OAV<1）不会直接影响香气特征，但部分学者认为，它们可能通过与其他香气化合物的协同效应，增强已存在的香气特征。

为评估葡萄酒的整体香气，本研究将气味描述词归类为不同香气系列，根据相似的气味描述将每种化合物归入一个或多个香气系列。所采用的香气系列包括具有相似气味描述的化合物，代表了葡萄酒香气特征的主要成分：果香系列、花香系列、绿色/清新系列、焦糖系列、辛辣系列、脂肪味系列及其他气味系列。由于嗅觉感知的高度复杂性，参考部分学者的研究结果，部分香气化合物被归入两个或多个香气系列。

每个香气系列的总强度通过该系列中各化合物的气味活性值之和计算得出。图1展示了所研究马尔贝克葡萄酒各香气系列的数值，包括平均值、最大值和最小值。结果显示，果香系列、焦糖系列和脂肪味系列对香气特征的贡献最大。香气系列6（辛辣味、化学味、脂肪味和干涩味）是马尔贝克葡萄酒的主要香气类别之一，但在葡萄酒的感官香气特征研究中未检测到这些属性。另一方面，香气系列2（花香系列）和系列3（绿色/清新系列）是次要香气类别，但这些属性却是马尔贝克葡萄酒感官香气特征中最具代表性的部分。这一现象可能是因为，不同香气系列的总强度值是通过各组分的单个气味活性值相加得出，未考虑葡萄酒基质中其他化合物的影响。然而，这些化合物混合后，协同效应、抑制效应和基质效应可能会改变气味描述词的强度，从而掩盖部分香气系列6的描述词，同时增强其他气味描述词（系列2和系列3）的强度。

3.4.定量描述性感官分析

由经验丰富的品酒师小组对马尔贝克红葡萄酒进行定量描述性感官分析，平均香气强度得分及标准差总结于表5。结果显示，该产区马尔贝克葡萄酒的感官香气特征以红果味、丁香味、焦糖味、甘草味、皮革味、烟草味和咖啡味为主要描述词，平均强度得分均高于4分。然而，品酒师小组检测到所研究年份马尔贝克葡萄酒的香气特征存在一定差异，这可归因于葡萄汁原料的差异。总体而言，清新感的高强度可能与C₆化合物浓度相关，焦糖味和辛辣味与苯系化合物相关，而果香则可能与部分苯系化合物、乙酯类和乙酸酯类的较高浓度相关。

本研究首次对马尔贝克红葡萄酒的游离香气化合物及感官香气特征进行了系统表征。马尔贝克葡萄酒具有复杂的香气特征，含丰富的芳香化合物。其游离香气组分主要由高浓度的C₆化合物和苯系化合物构成，但从定性角度来看，C₁₃-降异戊二烯类化合物的存在也具有重要意义。马尔贝克红葡萄酒的感官香气特征以红果味、丁香味、焦糖味、甘草味、皮革味、烟草味和咖啡味为核心描述词。

研究结果表明，马尔贝克红葡萄酒可作为西班牙拉曼恰产区传统葡萄酒的优质替代选择，该研究成果有助于拉曼恰产区葡萄酒在国内外市场实现差异化竞争。